龔興瑞 陳永梅 秦成名 許先成 王賢裕 向 勇
(湖北醫(yī)藥學院附屬太和醫(yī)院麻醉科,湖北 十堰 442000)
肺動脈高壓的發(fā)生與平滑肌細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞的炎癥浸潤和異常增殖,肺動脈血栓形成密切相關〔1〕。臨床治療是針對基礎疾病和誘發(fā)因素進行對癥治療,但療效并不滿意。脂氧素受體激動劑(BML-111)可通過激動脂氧素受體從而發(fā)揮一種促炎癥介質(zhì)消退作用,其機制包括抑制多條細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導途徑的激活,抑制炎癥介質(zhì)浸潤等,因此有用來治療肺動脈高壓的可能〔2〕。本試驗觀察BML-111對左向右分流型肺動脈高壓大鼠肺動脈壓力及肺血管病理改變的影響。
1.1 實驗動物 健康成年SD大鼠30只,體重400~450 g,由湖北醫(yī)藥學院動物實驗中心提供,隨機將大鼠平均分為三組:C組、B1組、B2組。實驗器材包括:壓力換能器、手術顯微鏡、手術器械、肝素、水合氯醛、青霉素等。
1.2 模型制備 將鹽酸戊乙奎醚注射液1 mg和氟哌利多5 mg加入100 ml水合氯醛,采用腹腔注射3 ml/100 g進行麻醉,麻醉后將大鼠固定于手術臺上,腹腔注射肝素2 mg/kg,術中持續(xù)使用面罩給氧,流量為1 L/min。動物模型的構建:將大鼠左側頸斜形切開,游離左側頸總動脈和頸外靜脈,對頸外靜脈遠心端結扎,頸總動脈下段用血管夾夾住,于發(fā)出頸外分支前結扎剪斷,剪取1 cm的BD20G動脈穿刺針作為導管連接頸總動脈近心端和頸外靜脈近心端,結扎固定好導管,剪斷頸外靜脈遠端,松開血管夾,頸外靜脈變紅且有搏動則說明分流成功灑青霉素5萬單位后縫合傷口,將大鼠放回籠中飼養(yǎng)。6 w后開始,C組每天腹腔注射生理鹽水,B1組每天腹腔注射1 mg·kg-1·d-1BML-111,B2 組每天腹腔注射 3 mg·kg-1·d-1BML-111連續(xù)4 w后將大鼠取出進行實驗。大鼠一般情況所有大鼠分流術后與術前相比,進食、活動減少,毛發(fā)粗糙,精神較差。C組有一只大鼠在第9周死亡,進入最后實驗的C組、B1、B2組分別有大鼠9只、10只、10只。
1.3 肺動脈壓力檢測 將大鼠按照如前的方式行腹腔注射麻醉,固定于手術臺上,分離右側頸外靜脈,將右心導管充滿肝素鹽水后插入,連接換能器并與監(jiān)護儀相連,當置入導管進入右心室時記錄其右室收縮壓(RDP),監(jiān)護儀出現(xiàn)肺動脈波形時記錄其平均肺動脈壓力(PAMP)。壓力測量完畢后處死大鼠,游離右室(RV)和左室(LV)+室間隔(S)并稱重,計算 RV/(LV+S)。
1.4 組織病理學測定 用生理鹽水沖洗肺動脈剩余的血液,同時用10%的中性甲醛在20 cm H2O壓力下經(jīng)氣管注入肺內(nèi),約5 min后切取左肺于10%甲醛中固定48 h,常規(guī)石蠟包埋、切片,進行染色。
1.5 肺小動脈中膜厚度比 將處理好的切片經(jīng)Elastin-Van Gieson染色,然后在光鏡下觀察,用Simple PCI圖像采集系統(tǒng)處理,分別測量計算內(nèi)、外彈力板之間的距離(R)和血管外徑(D),每只大鼠測量30根肺部小動脈,直徑位于30~100 μm,由公式計算中膜厚度百分比:2R/D100%。
1.6 肺小動脈纖維化百分比 將處理好的標本經(jīng)Masson染色,在400倍顯微鏡下進行觀察,用圖像處理軟件將藍染的纖維組織和紅色的其他組織以及白色的背景分割開,計算藍染組織占總視野百分比。
1.7 細胞間黏附分子(ICAM-1)和白介素(IL)-8測定 將肺組織剪下后用緩沖液沖洗干凈,加入裂解緩沖液于液氮下磨碎,離心后取上清液于-80℃深低溫冰箱保存。采集大鼠靜脈血2 ml,5 000 r/min離心5 min后取上清液于-80℃深低溫冰箱保存。用ELISA測量肺組織勻漿和血漿ICAM-1和IL-8的含量,試劑購自R&D公司,操作步驟按照說明書進行。
1.8 統(tǒng)計學方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件,選用完全隨機設計的方差分析,采用LSD法分析各組與間差異。
2.1 血流動力學改變 經(jīng)術后10 w的飼養(yǎng),B1、B2組大鼠相比 C 組,PAMP、RV/(LV+S)、RVSP 明顯降低(P<0.05);且 B2組相比B1組 PAMP、RVSP降低更明顯(P<0.05),見表1。
表1 各組大鼠血流動力學指標比較(s)
表1 各組大鼠血流動力學指標比較(s)
與 C 組比較:1)P<0.05;與 B1 組比較:2)P<0.05,下表同
組別 n PAMP(mmHg)RV/(LV+S)RVSP(mmHg)9 29.6±4.2 0.323±0.036 39.2±5.8 B1 組 10 25.4±3.31) 0.292±0.0301) 33.2±4.61)B2 組 10 22.3±2.81)2) 0.281±0.0281) 28.8±4.11)2)P值C組0.009 0.012 0.005
2.2 肺血管病理改變 B1、B2組大鼠相比C組,肺小動脈病理下觀察發(fā)現(xiàn)其中膜厚度比和纖維化比均明顯減輕,且B2組肺小動脈中膜厚度比略小于B1組(P<0.05)。見表2。
表2 各組大鼠肺血管中膜厚度比和纖維化比(s,%)
表2 各組大鼠肺血管中膜厚度比和纖維化比(s,%)
組別 n 25.1±4.9 32.6±7.8 B1 組 10 20.6±3.41) 24.3±4.91)B2 組 10 17.1±3.01)2) 21.2±4.61)P值中膜厚度百分比 纖維化百分比C組9 0.008 0.004
2.3 ICAM-1和IL-8測定 B1、B2組大鼠相比C組,肺組織和血漿中ICAM-1和IL-8濃度均明顯降低(P<0.05),且血漿中ICAM-1和IL-8含量B2組比B1組降低更明顯(P<0.05)。見表3。
表3 各組大鼠肺組織、血漿ICAM-1和IL-8含量(s)
表3 各組大鼠肺組織、血漿ICAM-1和IL-8含量(s)
L)9 27.4±4.1 182±28 24.3±4.1 136±24 B1 組 10 19.7±3.91) 143±211) 18.6±3.71) 108±171)B2 組 10 17.2±3.71) 126±151)2) 16.9±3.11) 92±121)2)P值C組0.014 0.006 0.010 0.002
肺動脈高壓是小兒先天性心臟病常見并發(fā)癥,早期采用手術治療糾正畸形,可有效預防肺動脈高壓形成,但是有部分小兒在畸形矯正后肺動脈高壓仍然向前發(fā)展。大量高速血流的沖擊,血液的剪切力是肺動脈高壓發(fā)生的起始因素,它可造成肺部小動脈內(nèi)皮細胞損傷,長時間可造成肺小動脈中層增厚,新生內(nèi)膜形成,肺血管纖維化,并最終導致管腔狹窄,小動脈閉鎖,任由其發(fā)展最后導致右心衰竭,病人死亡〔3〕。血液流變學的改變是肺動脈高壓的始動因素,炎癥反應則是肺動脈高壓發(fā)展過程的一個重要促進因素,通常包括一些IL釋放、巨噬細胞、肥大細胞、樹突細胞和淋巴細胞的激活,這些炎癥因子和介質(zhì)和肺動脈高壓發(fā)展過程相伴,甚至與疾病預后有關系〔4〕,因此通過抑制機體炎癥反應是治療肺動脈高壓的重要途徑。
脂氧素是人體內(nèi)重要的促進炎癥消退的物質(zhì),在機體受到外來打擊時,它可以抑制炎癥反應的程度,從而避免炎癥反應失控,減輕炎癥反應所致的機體損傷,這些作用在肺、肝、心等多種器官損傷模型中已經(jīng)得到證實〔5~7〕,其抗炎機制主要包括脂氧素受體激活后可有效抑制內(nèi)皮細胞的增殖趨化,抑制白細胞介素、腫瘤壞死因子分泌的分泌和ICAM-1的表達等。由于脂氧素在人體內(nèi)半衰期極短,因此試驗中采用脂氧素受體激動劑BML-111腹腔注射,其與脂氧素作用機制相同,都是通過作用脂氧素受體而發(fā)揮作用,產(chǎn)生效果類似〔8〕。
大鼠分流型肺動脈高壓模型主要有腹主動脈-下腔靜脈分流型、左頸總動脈-頸外靜脈分流型,本實驗中采用吻合左頸總動脈-頸外靜脈建立肺動脈高壓動脈模型,主要是考慮到腹主動脈和下腔靜脈位置較深,操作難度較頸部大,采用血管吻合,流量不夠穩(wěn)定;而頸部操作位置表淺,采用套管吻合,流量固定,由于顱內(nèi)大腦動脈環(huán)的血流再分布,大鼠沒有腦缺血性損傷的表現(xiàn)。C組肺動脈壓力、右心壓力更高,肺血管病變程度更重,右室肥厚更加明顯。這種肺動脈壓力與肺血管病理改變的差異可能與BML-111作用于受體后減輕機體炎癥反應有關,而且實驗中發(fā)現(xiàn)B2組3 mg·kg-1·d-1的劑量效果好于B1組1 mg·kg-1·d-1。
綜上,BML-111作用于脂氧素受體后,可減輕大鼠肺動脈高壓的發(fā)展,減慢肺血管病變形成,其作用機制可能與減輕機體炎癥反應有關。通過激動脂氧素受體抑制炎癥反應治療肺動脈高壓可能有一定的作用。
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